YbAgGeにおける量子二重臨界点

Quantum bi-critical point in YbAgGe

常盤 欣文  ; Garst, M.*; Gegenwart, P.*; Bud'ko, S. L.*; Canfield, P. C.*

Tokiwa, Yoshifumi; Garst, M.*; Gegenwart, P.*; Bud'ko, S. L.*; Canfield, P. C.*

対称性が破れた2つの相が同時に不安定化する二重臨界点(BCP)はスピンフロップを伴うメタ磁性において現れる。重い電子系YbAgGeにおいて、そのような二重臨界点がTBCP=0.3K、メタ磁性転移磁場4.5Tにおいて見られる。この二重臨界点近傍でみられるホール係数や熱膨張の異常な振る舞いは、パラメーター空間で近傍に位置している量子二重臨界点(QBCP)に起因していると考えられる。我々は、交流磁場法を用いた磁気熱量効果の精密測定により、磁気グリューナイゼン比()が、において符号反転を伴う発散を見せることを明らかにした。これは理論予想通りの結果である。また、この量子臨界点を反映し、はを臨界点への距離としたスケーリング則を示す。我々は、この物質の幾何学的フラストレーションがの小さい値の要因であり、本物質がQBCP近傍に位置する原因と考え議論する。

Bicritical points, at which two distinct symmetry-broken phases become simultaneously unstable, are typical for spin-flop metamagnetism. Interestingly, the heavy-fermion compound YbAgGe also possesses such a bicritical point (BCP) with a low temperature 0.3K at a magnetic field of 4.5T. In its vicinity, YbAgGe exhibits anomalous behavior that we attribute to the influence of a quantum bicritical point that is close in parameter space yet can be reached by tuning further to zero. Using high-resolution measurements of the magnetocaloric effect, we demonstrate that the magnetic Gruneisen parameter indeed both changes sign and diverges as required for quantum criticality. Moreover, displays a characteristic scaling behavior but only on the low-field side , indicating a pronounced asymmetry with respect to the critical field. We speculate that the small value of is related to the geometric frustration of the Kondo lattice of YbAgGe.